第五章 機車車流模式構建與驗證
5.1 機車跟車模式
5.1.1 傳統GM跟車模式建立與跟車影響因素分析
張瓊文[2004]曾以機慢車道混合車流中之機車跟車數據建構 GM 跟車模式,
其結果顯示傳統GM 跟車模式無法適切地反應機車跟車行為;然而,本研究考量 到機車會否受到機車專用車道之車道寬度限制,因而出現較類似受到車道線影響 之汽車跟車行為,故再次嘗試利用所調查到機車專用車道之機車跟車的相關數 據,針對前述情形2、3 與 4 等三種跟車情形為對象(排除情形 5,因為其前方有 二輛車無法套用GM 模式),並假設機車跟車行為的反應時間為 0.5 秒,估計 GM 跟車模式第一代到第五代之參數值,並以迴歸判定係數(R2)作為模式評定標準,
整理如表5.1~表 5.3。正前方一機車的跟車模式之 R2值範圍落在0.09~0.328,左 前方一機車的跟車模式之 R2值範圍落在 0.002~0.14,而右前方一機車的跟車模 式之R2值範圍落在0.007~0.058,皆顯示出以 GM 跟車模式無法適當地反應機車 的跟車行為,尤其針對斜前方有一機車之同向錯車跟車行為,其 R2值更大多低
至不到0.1。此外,部份變數 t 值檢定亦不顯著,表示不具有統計上的意義。
5.1.1.2 跟車影響因素分析
由5.1.1.1 節可發現,GM 跟車模式無法完整地描述機車跟車行為,其可能原 因包括GM 模式之確定性的函數關係無法有效描述實際跟車行為,或者是模式中 的影響變數與機車跟車行為之主要影響因素有所不同,故需針對本研究所探討之 四種跟車情形進行影響因素分析,以作為其後跟車模式構建之輸入變數。
經由前述文獻回顧與攝影調查資料觀察,並假設在機車駕駛者與車輛特性無 顯著差異的情形下,實際可由影像資料中獲得可量化的跟車加速度之主要影響因 素可能包括本車與前車或前前車之速度、加速度、相對速度、縱向間距、橫向間 距與車道上橫向位置等因素;其中當前方有二輛機車時,才會考量到前前車的影 響因素。
本研究利用統計Pearson 相關性檢定分析跟車加速度之主要影響因素,針對 四種跟車情形分別分析所得之顯著影響因素整理如表5.4 所示;其中,前方有一 機車之三種跟車情形之相關分析如表 5.5 所示,其主要影響因素皆為前車加速 度、相對速度與縱向間距,與其他因素無顯著關係,此三個因素亦與張瓊文[2004]
所建構之跟車模式的影響變數相同。此外,針對前方有二機車之跟車情形之相關 分析如表5.6 所示,其主要影響因素為前車速度與本車速度,與其他因素無顯著 關係。由此可見,在前方有二輛機車的情況,確實與前方僅有一輛機車時之影響 因素有所不同,可能因為其屬於車流密度較高的情形,車輛間會相互干擾所致。
表5.4 機車跟車加速度影響因素分析表
跟車情形 正前方一機車 左前方一機車 右前方一機車 前方二機車 前車加速度 前車加速度 前車加速度 前車速度
相對速度 相對速度 相對速度 本車速度 影響因素
縱向間距 縱向間距 縱向間距
表5.5 機車跟車加速度影響因素之相關係數表(前方一機車)
情形
因素 正前方一機車 左前方一機車 右前方一機車 本車速度(公尺/秒) -.017 (.861) -.147(.144) -.095(.350) 前車速度(公尺/秒) -.039 (.679) -.126(.054) -.127(.210) 前車加速度(公尺/秒2) .271* (.004) .530*(.000) .416*(.000) 相對速度(公尺/秒) .308* (.001) .251*(.012) .307*(.002) 縱向間距(公尺) .377* (.000) .225*(.045) .303*(.002)
橫向間距(公尺) - -.067(.505) -.121(.231) 前車橫向位置(公尺) .166 (.078) -.015(.884) -.144(.065)
本車橫向位置(公尺) -.178 (.060) -.128(.205) .095(.347) 註:*表示在顯著水準 α=0.05(雙尾)下相關係數是顯著的;( )括號內數字為 P 值。
表5.6 機車跟車加速度影響因素之相關係數表(前方二機車)
情形
因素 前方二輛機車
本車速度(公尺/秒) -.257(.010)*
前車速度(公尺/秒) -.203(.043)*
前前車速度(公尺/秒) -.169(.092) 本車與前車相對速度(公尺/秒) .071(.481) 本車與前前車之相對速度(公尺/秒) .103(.309) 本車與前車之縱向間距(公尺) .009(.932) 本車與前前車之縱向間距(公尺) -.076(.455) 本車與前車之橫向間距(公尺) -.020(.840) 本車與前前車之橫向間距(公尺) .046(.649) 本車橫向位置(公尺) .053(.603) 前車橫向位置(公尺) .031(.756) 前前車橫向位置(公尺) .133(.186) 註:*表示在顯著水準 α=0.05(雙尾)下相關係數是顯著的;
( )括號內數字為 P 值。